一種新穎的密封鉛酸電池充電器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：介紹了一種新穎的密封鉛酸電池充電器的設(shè)計(jì)原理，給出了確定充電參數(shù)的方法和基本公式。同時(shí)給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用、工作穩(wěn)定且性能可靠的12V密封鉛酸電池雙電平浮充充電器的實(shí)際應(yīng)用電路。

    關(guān)鍵詞：密封鉛酸電池；充電器；過(guò)充電；浮充電

密封免維護(hù)鉛酸蓄電池由于具有密封好、無(wú)泄漏、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。但由于充電技術(shù)不能適應(yīng)免維護(hù)電池的特殊要求及充電方法不正確而使其很難達(dá)到規(guī)定的循環(huán)壽命。

ＵＣ３９０６是密封鉛酸蓄電池充電專用芯片，它具有密封鉛酸蓄電池最佳充電所需的全部控制和檢測(cè)功能。更重要的是?它能使充電器各種轉(zhuǎn)換電壓隨電池電壓的溫度系數(shù)的變化而變化，從而使密封鉛酸蓄電池在很寬的溫度范圍內(nèi)都能達(dá)到最佳充電狀態(tài)。

１　ＵＣ３９０６的結(jié)構(gòu)原理

１．１ ＵＣ３９０６的結(jié)構(gòu)特性

ＵＣ３９０６的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖１所示。該芯片內(nèi)含獨(dú)立的電壓控制回路和限流放大器，它可控制芯片內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器提供的輸出電流達(dá)２５ｍＡ，可直接驅(qū)動(dòng)外部串聯(lián)調(diào)整管，以調(diào)整充電器的輸出電壓和電流。電壓和電流檢測(cè)比較器可用于檢測(cè)蓄電池的充電狀態(tài)，同時(shí)還可以用來(lái)控制充電狀態(tài)邏輯電路的輸入信號(hào)。

當(dāng)電池電壓或溫度過(guò)低時(shí)，充電使能比較器可控制充電器進(jìn)入涓流充電狀態(tài)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器截止時(shí)，該比較器還能輸出２５ｍＡ涓流充電電流。這樣，當(dāng)電池短路或反接時(shí)，充電器只能以小電流充電，從而避免了因充電電流過(guò)大而損壞電池。

ＵＣ３９０６的一個(gè)非常重要的特性就是其內(nèi)部的精確基準(zhǔn)電壓隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律與鉛酸電池電壓的溫度特性完全一致。同時(shí)，該芯片只需１．７ｍＡ的輸入電流就可工作，因而可減小芯片的功耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作環(huán)境溫度的準(zhǔn)確檢測(cè)，保證電池既充足電又不會(huì)嚴(yán)重過(guò)充電。除此之外，ＵＣ３９０６芯片內(nèi)部還包括一個(gè)輸入欠壓檢測(cè)電路以對(duì)充電周期進(jìn)行初始化，并可驅(qū)動(dòng)一個(gè)邏輯輸出。當(dāng)加上輸入電源后，器件的７腳還可以指示電源狀態(tài)。

１．２ 充電參數(shù)的確定

使用ＵＣ３９０６只需很少的外部元器件就可實(shí)現(xiàn)對(duì)密封鉛酸電池的快速精確充電。圖２所示是一個(gè)完整的充電器電路。其中由ＲＡ、ＲＢ和Ｒｃ組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)可用來(lái)檢測(cè)充電電池的電壓。此外，該電路還可通過(guò)與精確的參考電壓（ＶＲＥＦ）相比較來(lái)確定浮充電壓、過(guò)充電壓和涓流充電的閾值電壓。

蓄電池的一個(gè)充電周期按時(shí)間可分為大電流快速充電狀態(tài)、過(guò)充電狀態(tài)和浮充電狀態(tài)等三種，其充電參數(shù)主要有ＶＦ、Ｖｏｃ、ＩＭＡＸ、ＩＯＣＴ等。它們與ＲＡ、ＲＢ、Ｒｃ、Ｒｓ之間的關(guān)系可以從下面的公式反映出來(lái)：

ＶＯＣ＝ＶＲＥＦ?１＋ＲＡ／ＲＢ＋ＲＡ／ＲＣ?

ＶＦ＝ＶＲＥＦ?１＋ＲＡ／ＲＢ?

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